舒曼共振在哪里被测量?
空腔是全球的,音也是——但聆听它的少数测量站,被精心散布在地球偏远的角落。这就是那个网络,以及我们实时转播的信号源。
舒曼共振是全球性现象:空腔即是整个行星,基模几乎在全球任何地方都以相同的频率被测到。但测量它是另一回事。7.83Hz的信号量级为皮特斯拉——比城市噪声、电线与无线电广播弱数百万倍。正因如此,能够可靠、连续且公开播发的ELF观测站,一只手就数得过来。本页介绍这个网络、测量站的工作方式,以及我们的实时信号源。关于各模式在频谱图上的样子,请见我们的模式指南。
ELF测量站如何工作
测量站的核心是测量垂直电场(Ez)的天线——通常是一根绝缘桅杆或球体,下方配有低噪声放大器。一些站还加装感应线圈磁力计以捕捉磁场分量(Hx/Hy)。信号被放大到毫伏量级后数字化,再经长窗FFT变换为频谱;最终得到熟悉不过的频谱图——横轴为小时,纵轴为0–40赫兹。困难的不是测量,而是噪声:50/60赫兹的市电嗡鸣和无线电发射机在目标旁高耸如山。正因如此,测量站建在偏远、安静、接地良好的地方。
观测站网络
| 站点 | 位置 | 备注 |
|---|---|---|
| 托木斯克(TSU,SOS) | 俄罗斯 · 北纬56.5° 东经85.0° | 本站实时转播的信号源;连续频谱图 |
| 库米亚纳 | 意大利 | 以长期VLF/ELF档案著称的业余-专业站 |
| 希拉蒂 | 波兰 | 雅盖隆大学的ELF记录 |
| 瑙吉岑克 | 匈牙利 | 地球物理观测台,经典舒曼共振观测点 |
| 中津川 | 日本 | 亚洲闪电扇区的守望者 |
| Arrival Heights | 南极洲 | 地球上最安静的地点之一 |
不同大陆的站测到的是同一个基模,但携带略有不同的影子:中津川突出亚洲风暴,库米亚纳突出欧洲钟点。合在一起,它们给出任何单一站点无法提供的全球图景。
为何我们转播托木斯克
托木斯克国立大学位于西伯利亚的观测站,是少数以实时、公开方式发布数据的观测站之一。我们的实时图表每4分钟从信号源重新获取当前频谱图,并原样显示。当信号源不可用时,页面会诚实说明——我们从不显示过期或伪造的画面。我们的时间机器档案保存每个UTC日的收尾频谱图,可从实时图表页面进入。
自己能测吗?
部分可以。一根垂直天线、一台低噪声放大器和一块声卡,就能在安静的乡村地点显现7.83赫兹的峰——自制笔记见我们的测量站页面。主要障碍是噪声基底:远离电线、差分输入和良好接地是成功的一半;其余靠耐心。在城市公寓里测量几乎无望——电梯电机、LED照明与布线都比行星喊得响。但并非不可能;只需要细心、安静和一点ELF素养。你寻找的峰会以水平线的形式出现;关于它的特性,请回到我们的指南。
网络一览
| 大洲 | 站点 | 窗口 |
|---|---|---|
| 亚洲 | 托木斯克 · 中津川 | 亚洲闪电扇区 |
| 欧洲 | 库米亚纳 · 希拉蒂 · 瑙吉岑克 | 欧洲钟点,长期档案 |
| 极地 | Arrival Heights | 人造噪声最低 |